По странному стечению обстоятельств, даты первого изготовления уранового стекла и открытия собственно урана разделены промежутком времени размером ровно в 1710 лет.
Археологические раскопки на берегах Неаполитанского залива обнаружили древнеримский дом, украшенный из уранового стекла. Радиоизотопный анализ показал, что сварено это стекло было в 79-м году Новой эры. В 1789-м году немецкий химик Мартин Клапрот получил металл, который получил название «уран» в честь недавно открытой планеты.
Клапрот, как это нередко случалось, ошибся: полученный им металл был лишь оксидом урана, а не ураном; да и точная датировка времени изготовления мозаичных элементов не раскрывает даты первой варки желтого стекла. Но факт остается фактом: урановое стекло понравилось людям с первой попытки!
Свойства уранового стекла
Старшее поколение наших соотечественников помнит: урановое стекло – зеленое! Мы знаем: чаще всего урановое стекло – да, зеленое, причем, вплоть до самого густого тона. Но еще и желтое, желтовато-зеленое, голубое, синее, молочно-белое, желто-коричневое и даже рубиново-красное!Цвет стекла определяется химическим составом уранового соединения, вводимого в шихту. Один процент окиси урана UO2 дает стеклу зеленовато-желтый цвет. Именно такое соединение использовано в древней мозаике. Сложный окисел общей формулы U3O8 сообщает стеклу густой зеленый цвет.
Радиоактивность – важное свойство уранового стекла. В обывательских кругах принято считать, что именно из-за опасной для человека радиоактивности изделия из уранового стекла более не выпускаются.
Это заблуждение! Уровень электромагнитного излучения бытовых изделий из уранового стекла во всех диапазонах частот не превышает 1500 микрорентгенов в час. Практически это означает, что для минимального поражения тканей человеку нужен непрерывный и тесный контакт с урановым стеклом в течение примерно ста тысяч часов. Иными словами, надев бусы из уранового стекла, следует носить их, не снимая, дольше десяти лет – что решительно невозможно.
Однако самым важным свойством уранового стекла является флюоресценция. Освещенное солнцем либо ультрафиолетовой лампой, урановое стекло светится призрачным голубовато-зеленым светом – и очарование этого свечения не способен отрицать самый завзятый радиофоб.
Наиболее заметна флюоресценция в изделиях, содержащих от 0,3% до 6% окисленного урана. Дальнейшее повышение концентрации активного металла снижает способность стекла к свечению. Неудачными, кстати говоря, оказались и попытки создания уранового хрусталя: свинец поглощает излучение урана, в результате чего свинцовый хрусталь с урановой добавкой не флюоресцирует.
Для получения максимального визуального эффекта коллекционеры располагают изделия из светящегося стекла на освещаемых солнцем витринах. В темное время суток коллекции освещаются ультрафиолетом – и оторваться от их созерцания просто невозможно!
Радиоактивность уранового стекла в подробностях
Безопасно лишь то урановое стекло, процент содержания урана в котором невелик. Одно время предпринимались попытки изготовления изделий с содержанием урана около 20%. Такие предметы редки, достать их непросто, но если удалось – пользование ими лучше ограничить.Важен и возраст уранового стекла. Продукты распада урана – в частности, радий – более опасны в радиологическом отношении. Чем старше изделие из уранового стекла, тем выше его уровень бета-излучения. Отрадным фактом является способность обычного стекла задерживать бета-частицы. Поэтому хранение даже старинных экспонатов из уранового стекла за витринным стеклом решает проблему.
Помимо бета-излучения, интенсивность которого у уранового стекла выше природного фона в десятки раз, других опасных эманаций у изделий с окислами урана не наблюдается.
Безопасность уранового стекла, однако, не распространялась на мастеров-стеклодувов. В прошлом, когда о явлении радиоактивности еще не было известно, отмечалась высокая заболеваемость среди работников предприятий, работавших с урановой рудой.
История уранового стекла
О том, что добавление в стеклянную шихту металлической руды меняет цвет готового стекла, известно давно. Письменные документы свидетельствуют, что даже в Древнем Китае стеклодувы использовали урановую руду для создания цветовых и световых эффектов в изделиях.В Европе урановая руда с давних пор в почете у стеклоделов Богемии. Местные рудники дают достаточное количество урановой смолки – природной смеси оксидов урана. В первой трети XIX века богемцы поставили выпуск изделий из уранового стекла на поток. Посуда, бижутерия и галантерея из желтовато-зеленого, зеленого и рубинового-коричневого стекла раскупалась в мгновение ока.
Подсчитано, что до конца девятнадцатого столетия чешские стеклодувы произвели более 1600 тонн урановостекольной продукции. Популярность стекла, испускающего загадочные зеленые лучи, была повсеместной. Чешский почин подхватили стеклоделы Франции, Бельгии, Голландии. Английские стеклодувы презентовали королеве Виктории изящнейшие подсвечники из уранового стекла. Русские мастера научились добавлять в стекольную шихту, помимо урана, соединения калия и бора – что заставило изделия испускать еще более интенсивное свечение.
Открытие радиоактивности, пришедшееся на конец XIX века, никак не повлияло на производство. До середины ХХ века урановое стекло продуцировалось серийно, а высокий уровень смертности среди стеклодувов, работавших с радиоактивным материалом, списывался на внешние причины.
Лишь появление военного спроса на уран снизило приток материала на стекольные производства. Радиоактивный металл пошел на изготовление ядерного топлива и оружия, и цена на руду взлетела до небес. Доходило даже до выкупа изделий из уранового стекла военными ведомствами – с целью использования светящихся рюмок и бокалов в качестве сырья.
Сегодня урановое стекло выпускается единичными предприятиями Чехии и США. В производстве используются отходы заводов, поставляющих топливо для атомных реакторов.
Разновидности уранового стекла
В Англии, Америке и дореволюционной России урановое стекло звали «вазелиновым» - поскольку вазелин местного производства был полупрозрачным и зеленовато-желтым. Франко- и испаноязычные территории предпочитали наименование «канареечное стекло»: известные всему миру птички на родных им Канарских островах отличаются изумрудно-зеленой окраской оперения. 
Урановое стекло бирманского производства славится желтовато-розовым отливом и молочной непрозрачностью. Подобные особенности определяются составом урановых добавок в шихту: преобладание оранжево-красного UO3 и коричневого UO2 делает готовое стекло матовым. Иногда непрозрачное урановое стекло зовется нефритовым либо, при достаточной интенсивности зеленого тона, хризопразовым.
Синее и голубое (обычно с матово-белым краем) урановое стекло встречается редко и стоит дорого. Если зеленая конфетница (ваза на высокой ножке) советского производства сегодня продается за 1500 рублей, то ее синий аналог может быть оценен в 10-20 раз дороже.
Диагностика уранового стекла
Коллекционирование изделий из уранового стекла – занятие увлекательное и прибыльное: давнишнее прекращение серийного выпуска способствует росту стоимости предметов. Следует, однако, понимать, что не всякое зеленое стекло – урановое. Более того! Даже флюоресценция – не самый надежный критерий оценки. 
Опытный коллекционер делает приобретения несертифицированных изделий только после их обследования дозиметром. Обладая знаниями о номенклатуре и технологии произведенных предметов, коллекционер заранее предполагает, какой уровень излучения в том или ином диапазоне электромагнитных волн следует ожидать от различных изделий.
Урановое стекло - это стекло, окрашенное оксидом урана в цвета от прозрачно-желтого до глубокого желто-зеленого, бирюзового и даже голубого. Но не только своим цветом отличается это стекло. Основное его отличие, это то, что урановое стекло интенсивно флюоресцирует - горит в ультрафиолетовых лучах. Опасны ли изделия из урана для жизни и здоровья человека? Давайте узнаем.
Все это происходит за счет добавки оксида урана в стекло перед плавкой. Его содержание в стекле колеблется от 0,3% до 4-6%, хотя некоторые предметы XIX века содержат даже до 25% урана. Интересно, что при повышенном содержании солей урана флюоресценция постепенно слабеет и совершенно пропадает при содержании урановых солей более 20% от общей массы стекла.
Вот как рассказывала о своей первой встрече с ним Людмила Марковна Гурченко: «Однажды в Эрмитаже, куда я ходила каждую субботу и воскресенье, когда снималась в Ленинграде, я увидела прозрачную зеленую вазу! Ярко светило солнце, на бюро из карельской березы стояла эта ваза удивительной красоты. Словами не передать! Потом я узнала, что это урановое стекло, которое уже в начале ХХ века в России перестали вырабатывать, потому что стеклодувы умирали от испарений урана. Я, еще учась в институте, начала ходить по комиссионным магазинам покупать вазочки. Сейчас у меня три окна – все в урановом стекле! Солнце, карельская береза, зеленая ваза и розовый цветок!»
Особенностью уранового стекла является флуоресценция, которая заключается в том, что урановые стекла, поглощая ультрафиолетовые и фиолетовые лучи, передают часть поглощенной энергии в область зеленого спектра излучения. Для практики очень важно, что это вторичное, зеленое излучение не продолжает путь прежнего луча, а рассеивается.
Урановое стекло является силикатным, для которого рекомендуются кальциевые, цинковые и баритовые составы и предпочтительно с высоким содержанием калия и борного ангидрида, это обеспечивает более интенсивную флуоресценцию стекла. Содержание в стекле свинца не дает флуоресценцию, но смешанные свинцово-бариево-цинковые стекла флуоресцируют. Содержание урана должно быть сравнительно большим 0.3-1.5%, так как окрашивающая способность урана небольшая, то в некоторых случаях вводят 4-6% урана, однако, при большем содержании урана в стекле, флуоресценция постепенно ослабляется.
Уран вводят в шихту в виде желтого урана натрия Na2UO4, или смешанного окисла U3O8=UO2*2UO3 темно-зеленого цвета, других окислов урана оранжевого цвета UO3 или коричневого цвета UO2.
Ну а если разбираться с научной точки зрения, то можно говорить о двух факторах риска – радиоактивном облучении и химической токсичности уранового стекла
Вне всяких сомнений уран радиоактивен, но, ввиду его длительного полураспада (4,5 миллиарда лет), и только альфа-активности его радиоизлучения, радиационная опасность уранового стекла весьма незначительна. К тому же, необходимо учитывать, что подобное стекло может излучать радиацию лишь своей поверхностью и пробег этих радиоактивных частиц составляет не более 10-15 см. Следовательно хранение уранового стекла в жилом помещении не несет в себе опасности облучения жильцов. Соответственно, если вы любуетесь своим коллекционным стеклом с расстояния в полметра и уделяете его уборки не более 2 часов в день, то шансов получить даже минимальную дозу радиации у вас практически нет!
Что же касается химической токсичности урана, то в этом отношении, содержашийся в стекле уран никакой опасности не представляет, так же как и не представляют опасности свинец, содержащийся в большом количестве (десятки процентов) во всех хрустальных изделиях. А ведь хрустальную посуду используют повсеместно и гораздо более часто, чем изделия из уранового стекла. Выделение родона урановым стеклом не подтверждено экспериментально, но, даже если это и происходило бы, то влияние родона на организм в столь ничтожных количествах не рассматривается как нечто супер-вредоносное.
Людмила Гурченко прожила долгую и плодотворную жизнь в окружении своей огромной коллекции – одно из лучших подтверждений этому.
А теперь немного об истории уранового стекла.
Появление уранового стекла оценивается по крайней мере 79 г н. э., которым датируют мозаику, найденную на римской вилле на мысе Посиллипо в Неаполитанскoм заливe (Италия) в 1912 году и содержащей жёлтое стекло с 1 % содержанием оксида урана. Начиная с конца Средних веков настуран (уранит) начал добываться из серебряных рудников Габсбургов вблизи города Санкт-Иоахимшталь в Богемии (в настоящее время Яхимов, Чехия) и был использован как краситель в местном стекольном производстве.
Начало же массового производства изделий из уранового стекла произошло уже в Позднем Средневековье, после обнаружения в серебряных рудниках Габсбургов в Иоахимстале (Богемия) ураносодержащих соединений Первооткрыватель урана - немецкий химик Мартин Клапрот (1743-1817) проводил удачные эксперименты по окрашиванию стекла урановыми соединениями.
Первое же промышленное производство уранового стекла началось в 1830-х годах на мануфактуре И.Риделя в Унтер-Полау, Богемия.Иозеф Ридель дал названия основным цветам уранового стекла по имени своей супруги Анны: желтый (Gelb) - Аннагельб, желто-зеленый (Gelb-Grun) - Аннагрюн.
На мануфактуре Риделя из уранового стекла изготавливались традиционные для того времени дутые вазы, бокалы и стаканы, украшенные гравировкой.
В 40-х годах девятнадцатого века производство уранового стекла началось повсеместно, в том числе и в России. Каждый производитель вносил свои изменения в рецептуру стекла. Цвет и оттенки уранового стекла варьировались от горчичного до белого, бирюзового и голубого. Экспериментировали также с прозрачностью стекла. Полупрозрачное стекло называлось вазелиновым, непрозрачное зеленое – хризопразовым или нефритовым.
Наибольшее количество изделий из уранового стекла приходится на период Модерна и Арт-Деко, то есть на 1880-1930-е годы. Одним из крупнейших производителей стекла в это время были знаменитые английские фирмы BAGLEY и DAVIDSON. Они разнообразили отделку стеклянных изделий матированием плавиковой кислотой, алмазной резьбой, как при огранке хрусталя, соединяли урановое стекло с другими видами стекла в одном изделии, украшали его гравировкой и травлением. Производители экспериментировали с новыми добавками к стеклу - в основном с большими количествами оксидов железа - добиваясь новых цветов и эффектов.
Но во все времена основная опасность уранового стекла заключалась именно в его производстве. Контакт с окислами урана наносил огромный вред здоровью стеклодувов и в эпоху кустарного производства, и позднее, когда ведущие мануфактуры перешли на производство уранового стекла в промышленных масштабах методом прессовки. Но все это уже в прошлом… В период Второй Мировой войны производство уранового стекла было прекращено навсегда.
В настоящее врем урановое стекло практически не выпускается и представляет собой антикварную и коллекционную ценность. На стоимость изделий из уранового стекла влияет, как и на весь антиквариат в целом, ряд факторов - время изготовления, сложность, красота, имя производителя и редкость на рынке. Стоимость изделий колеблется от нескольких десятков долларов до тысячи и выше. Необычность уранового стекла никогда не приестся его обладателю и будет каждый раз напоминать о беззаботной эпохе между двумя мировыми войнами - когда люди спешили жить и наслаждались каждой минутой.
И пускай вы не всегда будете любоваться своим урановым стеклом в темноте при специальном освещении, - это не помешает вам ощущать себя обладателем уникального и редкого предмета минувшей эпохи.
Однако все же стоит напомнить, что так как уран радиоактивен, урановое стекло в той или иной степени является источником радиационной опасности. Она зависит от содержания урана, его происхождения и изотопного состава, возраста изделия. Максимальную опасность представляют изделия, изготовленные с добавлением природных минералов урана, в которых последний находится в вековом равновесии со своими продуктами распада. Если применен химически чистый уран, очищенный от дочерних продуктов распада, то изделие вначале является лишь слабым источником альфа-лучей, однако с течением времени в нем накапливаются продукты распада, что приводит со временем к значительному росту радиоактивности. Наиболее безопасна добавка обеднённого урана.
Урановое стекло; — вещь загадочная и мистическая. Вот как рассказывала о своей первой встрече в ним Людмила Марковна Гурченко…
"Однажды в Эрмитаже, куда я ходила каждую субботу и воскресенье, когда снималась в Ленинграде, я увидела прозрачную зеленую вазу! Ярко светило солнце, на бюро из карельской березы стояла эта ваза удивительной красоты. Словами не передать! Потом я узнала, что это урановое стекло, которое уже в начале ХХ века в России перестали вырабатывать, потому что стеклодувы умирали от испарений урана. Я, еще учась в институте, начала ходить по комиссионным магазинам покупать вазочки. Сейчас у меня три окна - все в урановом стекле! Солнце, карельская береза, зеленая ваза и розовый цветок!"
Урановое стекло — это стекло, окрашенное оксидом урана в цвета от прозрачно-желтого до глубокого желто-зеленого, бирюзового и даже голубого. Но не только своим цветом отличается это стекло. Основное его отличие, это то, что урановое стекло интенсивно флюоресцирует — горит в ультрафиолетовых лучах.
Все это происходит за счет добавки оксида урана в стекло перед плавкой. Его содержание в стекле колеблется от 0,3% до 4-6%, хотя некоторые предметы XIX века содержат даже до 25% урана. Интересно, что при повышенном содержании солей урана флюоресценция постепенно слабеет и совершенно пропадает при содержании урановых солей более 20% от общей массы стекла.
Опасны ли изделия из урана для жизни и здоровья человека? Сейчас узнаем …
Итак, еще раз.
Урановое стекло — стекло, которое окрашено окислами урана, имеет красивый желто-зеленый цвет (группа желто-зеленых стекол ЖЗС) с довольно интенсивной зеленой флуоресценцией. Варка уранового стекла не представляет никаких затруднений касательно специальных условий и режимов стекловарения, но широкое применение ограничено дефицитностью и дороговизной соединений урана.
Особенностью уранового стекла является флуоресценция, которая заключается в том, что урановые стекла, поглощая ультрафиолетовые и фиолетовые лучи, передают часть поглощенной энергии в область зеленого спектра излучения. Для практики очень важно, что это вторичное, зеленое излучение не продолжает путь прежнего луча, а рассеивается.
Урановое стекло является силикатным, для которого рекомендуются кальциевые, цинковые и баритовые составы и предпочтительно с высоким содержанием калия и борного ангидрида, это обеспечивает более интенсивную флуоресценцию стекла. Содержание в стекле свинца не дает флуоресценцию, но смешанные свинцово-бариево-цинковые стекла флуоресцируют. Содержание урана должно быть сравнительно большим 0.3-1.5%, так как окрашивающая способность урана небольшая, то в некоторых случаях вводят 4-6% урана, однако, при большем содержании урана в стекле, флуоресценция постепенно ослабляется.
Уран вводят в шихту в виде желтого урана натрия Na 2 UO 4 , или смешанного окисла U 3 O 8 =UO 2 *2UO 3 темно-зеленого цвета, других окислов урана оранжевого цвета UO 3 или коричневого цвета UO 2 .
Ну а если разбираться с научной точки зрения, то можно говорить о двух факторах риска - радиоактивном облучении и химической токсичности уранового стекла
Вне всяких сомнений уран радиоактивен, но, ввиду его длительного полураспада (4,5 миллиарда лет), и только альфа-активности его радиоизлучения, радиационная опасность уранового стекла весьма незначительна. К тому же, необходимо учитывать,что подобное стекло может излучать радиацию лишь своей поверхностью и пробег этих радиоактивных частиц составляет не более 10-15 см. Следовательно хранение уранового стекла в жилом помещении не несет в себе опасности облучения жильцов. Соответственно, если вы любуетесь своим коллекционным стеклом с расстояния в полметра и уделяете его уборки не более 2 часов в день, то шансов получить даже минимальную дозу радиации у вас практически нет!
Что же касается химической токсичности урана, то в этом отношении, содержашийся в стекле уран никакой опасности не представляет,так же как и не представляют опасности свинец, содержащийся в большом количестве (десятки процентов) во всех хрустальных изделиях. А ведь хрустальную посуду используют повсеместно и гораздо более часто,чем изделия из уранового стекла. Выделение родона урановым стеклом не подтверждено экспериментально, но, даже если это и происходило бы, то влияние родона на организм в столь ничтожных количествах не рассматривается как нечто супер-вредоносное.
Людмила Гурченко прожила долгую и плодотворную жизнь в окружении своей огромной коллекции - одно из лучших подтверждений этому.
А теперь немного об истории уранового стекла.
Появление уранового стекла оценивается по крайней мере 79 г н. э., которым датируют мозаику, найденную на римской вилле на мысе Посиллипо в Неаполитанскoм заливe (Италия) в 1912 году и содержащей жёлтое стекло с 1 % содержанием оксида урана. Начиная с конца Средних веков настуран (уранит) начал добываться из серебряных рудников Габсбургов вблизи города Санкт-Иоахимшталь в Богемии (в настоящее время Яхимов, Чехия) и был использован как краситель в местном стекольном производстве.
Начало же массового производства изделий из уранового стекла произошло уже в Позднем Средневековье,после обнаружения в серебряных рудниках Габсбургов в Иоахимстале (Богемия) ураносодержащих соединений Первооткрыватель урана — немецкий химик Мартин Клапрот (1743-1817) проводил удачные эксперименты по окрашиванию стекла урановыми соединениями.
Первое же промышленное производство уранового стекла началось в 1830-х годах на мануфактуре И.Риделя в Унтер-Полау, Богемия.Иозеф Ридель дал названия основным цветам уранового стекла по имени своей супруги Анны: желтый (Gelb) — Аннагельб, желто-зеленый (Gelb-Grun) — Аннагрюн.
На мануфактуре Риделя из уранового стекла изготавливались традиционные для того времени дутые вазы, бокалы и стаканы, украшенные гравировкой
В 40-х годах девятнадцатого века производство уранового стекла началось повсеместно, в том числе и в России. Каждый производитель вносил свои изменения в рецептуру стекла. Цвет и оттенки уранового стекла варьировались от горчичного до белого, бирюзового и голубого. Экспериментировали также с прозрачностью стекла. Полупрозрачное стекло называлось вазелиновым, непрозрачное зеленое - хризопразовым или нефритовы
Наибольшее количество изделий из уранового стекла приходится на период Модерна и Арт-Деко, то есть на 1880-1930-е годы. Одним из крупнейших производителей стекла в это время были знаменитые английские фирмы BAGLEY и DAVIDSON. Они разнообразили отделку стеклянных изделий матированием плавиковой кислотой, алмазной резьбой, как при огранке хрусталя, соединяли урановое стекло с другими видами стекла в одном изделии, украшали его гравировкой и травлением. Производители экспериментировали с новыми добавками к стеклу — в основном с большими количествами оксидов железа — добиваясь новых цветов и эффектов.
Но во все времена основная опасность уранового стекла заключалась именно в его производстве. Контакт с окислами урана наносил огромный вред здоровью стеклодувов и в эпоху кустарного производства, и позднее, когда ведущие мануфактуры перешли на производство уранового стекла в промышленных масштабах методом прессовки. Но все это уже в прошлом.. В период Второй Мировой войны производство уранового стекла было прекращено навсегда.
В настоящее врем урановое стекло практически не выпускается и представляет собой антикварную и коллекционную ценность. На стоимость изделий из уранового стекла влияет, как и на весь антиквариат в целом, ряд факторов — время изготовления, сложность, красота, имя производителя и редкость на рынке. Стоимость изделий колеблется от нескольких десятков долларов до тысячи и выше. Необычность уранового стекла никогда не приестся его обладателю и будет каждый раз напоминать о беззаботной эпохе между двумя мировыми войнами — когда люди спешили жить и наслаждались каждой минутой.
И пускай вы не всегда будете любоваться своим урановым стеклом в темноте при специальном освещении, — это не помешает вам ощущать себя обладателем уникального и редкого предмета минувшей эпохи.
Однако все же стоит напомнить, что так как уран радиоактивен, урановое стекло в той или иной степени является источником радиационной опасности. Она зависит от содержания урана, его происхождения и изотопного состава, возраста изделия. Максимальную опасность представляют изделия, изготовленные с добавлением природных минералов урана, в которых последний находится в вековом равновесии со своими продуктами распада. Если применен химически чистый уран, очищенный от дочерних продуктов распада, то изделие вначале является лишь слабым источником альфа-лучей, однако с течением времени в нем накапливаются продукты распада, что приводит со временем к значительному росту радиоактивности. Наиболее безопасна добавка обеднённого урана.
Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Что такое урановое стекло? What is uranium glass?
Урановое стекло - стекло, в шихту которого были добавлены соединения урана, с целью придать стеклу специфическую зеленую или желто-зеленую флуоресценцию. Содержание урана может колебаться от следовых количеств до нескольких процентов (по массе), хотя некоторые изделия из уранового стекла, изготовленные в ХХ веке, содержат до 25% урана. Уран вводят в шихту в виде ураната натрия Na 2 UO 4 , нитрата уранила или одного из оксидов урана (U 3 O 8 , UO 2 и UO 3).
При увеличении содержания урана в стекле флуоресценция сначала усиливается, потом ослабевает. Причем, флуоресценция урановых стекол зависит не только от содержания в них урана, но и от состава матрицы. Например, содержащие уран свинцовые стекла не дают флуоресценцию вообще, поскольку свинцовые стекла поглощают ультрафиолетовые лучи. Урановые стекла на основе свинцовой матрицы используются, например, для имитации топаза в ювелирных изделиях. Но такое применение уранового стекла в художественном и ювелирном деле - скорее исключение, чем правило, поскольку уран в состав стекла вводили именно для придания ему яркой флуоресценции. Матрица стекла должна усиливать флуоресценцию урана или, по крайней мере, ее не гасить.
Урановое стекло является силикатным, для него рекомендуются различные кальциевые, цинковые и баритовые составы и предпочтительно с высоким содержанием калия и борного ангидрида, это обеспечивает более интенсивную флуоресценцию стекла. Как уже отмечалось, свинцовое стекло с ураном не дает флуоресценцию, но смешанные свинцово-бариево-цинковые стекла флуоресцируют.
Раньше урановое стекло также использовалось в электронных лампах, конденсаторах и аналогичных радиодеталях: оно служило в качестве промежуточного (переходного) стекла между герметизирующим стеклом, в которое впаивались металлические электроды, и основным стеклом корпуса лампы (первое имеет более высокий коэффициент термического расширения, второе - более низкий).
Но главным применением уранового стекла являлось и является изготовление художественных изделий. Характерная флуоресценция придает изделиям из уранового стекла неповторимую красоту, особенно - при освещении их ультрафиолетовым светом.
Изготовление уранового стекла в промышленности особых трудностей не вызывает, но дело осложняется тем, что уран - радиоактивный элемент, который применяется в атомной технике, в частности - для наработки оружейного плутония. Отсюда - дороговизна и труднодоступность урана. До начала атомной эры, когда уран еще не был стратегическим материалом, он был более доступен.
Зато в прошлом урановое стекло часто делали в кустарных условиях. Кроме крупных фабрик, изделия которых приобрели мировую известность, было много маленьких стекольных мастерских. Разумеется, мастера серьезно рисковали здоровьем, работая с соединениями урана в неприспособленных для этого условиях. Дело в том, что уран - не только радиоактивный элемент, но и токсичный. Химическая токсичность обедненного урана в естественных условиях представляет примерно в миллион раз большую опасность, чем его радиоактивность. Более того, уран-238 является альфа-излучателем. При внешнем облучении альфа-частицы легко поглощаются внешним слоем кожи, что сравнительно безопасно. Но если альфа-активные изотопы попадают в организм, то имеет место внутреннее облучение: практически все альфа-излучение поглощается живыми тканями внутри тела. В результате энергия излучения идет на разрушение тканей. - В том числе - на разрушение жизненно-важных тканей и генетического материала. В процессе изготовления стекла в неприспособленных для этого условиях соединения урана попадали в организм с пылью через дыхательные пути и через желудочно-кишечный тракт, что вызывало, как химическое отравление, так и внутреннее облучение работников.
Нетрудно догадаться, что изделия из уранового стекла не представляют опасности для здоровья (альфа-лучи поглощаются самим же стеклом, в крайнем случае - вашей кожей, да и период полураспада урана-238 составляет 4.5 миллиарда лет). Зато их радиоактивный фон вполне ощутим (особенно - по бета-излучению, которое, впрочем, легко поглощается препятствиями вроде листа бумаги, одежды или стекла серванта). Можно привести аналогию: вспомните, что хрустальные изделия - популярные уже длительное время, содержат в своем составе свинец и барий, причем в довольно значительных количествах (десятки процентов), но опасности для здоровья они не представляют, поскольку свинец и барий содержится в нерастворимой форме. Нерастворимый сульфат бария не так давно пациенты употребляли внутрь - перед проведением рентгеновского обследования пищеварительной системы.
Наименее радиоактивен и наиболее доступен обедненный уран - уран, из которого был частично выделен более активный изотоп U-235. Стекло, изготовленное из природного урана (точнее, из его минералов), из которого не были отделены дочерние продукты распада, обладает более высокой активностью, поскольку именно дочерние продукты гораздо более радиоактивны, чем сам уран. Поэтому даже если изотоп U-235 не был отделен, желательно очистить уран, который идет на изготовление стекла, от продуктов распада.
Кстати, обедненный уран - один из материалов, который используется для защиты от губительного гамма-излучения. Дело в том, что чем элемент тяжелее (и чем сам материал плотнее), тем лучше его атомы поглощают гамма-кванты. Не случайно для этой цели используют свинец и соединения бария. Иногда - висмут. Но уран имеет еще бОльшую атомную массу, чем барий, свинец или висмут. В отличие от бария, свинца и висмута уран радиоактивен, но, как отмечалось, его собственная активность низкая.
Из-за трудностей с доступом к соединениям урана (стратегический материал), изделия из уранового стекла стали дефицитом во времена первой холодной войны (1940-е - 1990-е). В этот период старые изделия стали антиквариатом или, по крайней мере, приобрели коллекционную ценность, а новые - выпускались в ограниченном количестве (а временами не выпускались вовсе). Даже сейчас из уранового стекла делают в основном небольшие сувениры и безделушки, а не большие и массивные вазы, статуэтки и сервизы, как в прошлом. Кроме того, часть уранового стекла используется для научных целей.
Кстати, зеленый и желто-зеленый цвет стекла автоматически не означает, что оно содержит уран - вспомните обычное бутылочное стекло, которое окрашено соединениями железа. И даже флуоресценция тут не показатель: в годы экономической депрессии в шихту для изготовления уранового стекла добавлялось больше оксида железа, чтобы оно выглядело более зеленым при более низком содержании урана. Этот материал получил название "вазелиновое стекло", по-видимому, из-за его внешне сходного вида с вазелином (в том виде, в котором он продавался 1920-х годах). В наши дни термин "вазелиновое стекло" стал нечетким, иногда он используется для любого уранового стекла, особенно в Соединенных Штатах.
Кроме добавок солей железа есть масса других способов окрасить стекло в зеленый или желтый цвет. Поэтому признаком содержания в стекле урана можно считать разве что специфическую зеленую или желто-зеленую флуоресценцию (хотя и тут я не уверен: схожую флуоресценцию, например, дают органические красители: флуоресцеин и эозин - могут внедрить их в какую-то матрицу для имитации уранового стекла).
Ниже даны фотографии художественного уранового стекла, взятые из интернета. Во второй части статьи описаны опыты с шариком из уранового стекла, нитратом уранила и флуоресцеином (уранином).
Удивительное по красоте урановое стекло, обладающее насыщенным желто-зеленым, коричневым и изумрудно-зеленым цветами, известно с древних времен. Еще в Позднем Средневековье урансодержащие красители, добываемые в Богемии на серебряных рудниках Габсбургов, использовались для массового производства стеклянных украшений, бокалов и ваз, светившихся причудливым светом. Но старые стекловары умели хранить секреты, и свой рассвет урановое стекло получило в 19 веке, когда была открыта рецептура его варки.
Первое урановое стекло
Случаи подкрашивания стекла соединениями урана известны с древних времен. Хорошо сохранившаяся древняя плитка со вставками из желтой стеклянной смальты была найдена в 1922 году при археологических исследованиях римской виллы Посиллипо (Италия). Как показал изотопный анализ, стекло было изготовлено в 79 году до нашей эры и содержало около 1% диоксида урана. Находка вызвала множество споров, поскольку масштабное производство уранового стекла началось в середине 19 века. Получается, что древняя технология была утрачена на восемнадцать столетий.
Что такое урановое стекло?
Цветное урановое стекло получается при добавлении к силикатному стеклу солей и окислов урана. Стекловары использовали урановые соединения для варки прозрачного стекла желто-зеленого, изумрудного и коричневого цветов. Однако, технология изготовления не была широко известна в связи с тем, что рецепты хранились в строгом секрете и передавались из поколения в поколение.
Сегодня! Для изготовления стекла различных оттенков в шихту добавляют несколько процентов:
желтого диураната натрия Na2U2O7*Н20;
оранжевого трехокиси урана UO3;
коричневого закиси урана UO2;
темно-зеленого смешанного оксида U3O8 (урановой смолки).
За счет варьирования температуры, достигается различная степень прозрачности стекла. Интенсивно желтые и оранжевые оттенки получали добавлением к красителям сернистого кадмия.
Цветное стекло Риделей
Начиная с 1830-х годов, династия Риделей из города Унтер-Полау в Богемии (Чехия) начала активное производство цветных стекло на основе солей урана. Йозефу Риделю удалось получить красивое зеленое и желто-зеленое стекло, способное загадочно светиться в темноте, которое назвал в честь своей жены «аннагрюн» и «аннагельб» соответственно. Он первый наладил промышленное производство стеклянных украшений: бус, браслетов, сережек, а также стаканов, бокалов и ваз. Фабрика Риделя находилась в Долни Полубны и производила эти виды уранового стекла почти 20 лет - с 1830 по 1848 г. С этого времени начинается бум на изделия, сделанные из уранового стекла, который продлиться до 1940 года
«Канареечное» стекло
Так называлось урановое стекло красивого золотисто-желтого цвета, которые варили английские и французские мастера. Оно действительно по оттенку напоминало окрас канареек, за что и получило такое необычное название. С 1830 канареечное стекло варили и в России на Императорском стеклянном заводе в Санкт-Петербурге. Спустя десять лет предприятие стало выпускать изделия из зеленого стекла, которые гранились или пестро расписывались эмалями и золотом. Их конкуренты - купцы Мальцевы достаточно быстро нашли выход и заменили дорогостоящие урановые красители дешевым медным купоросом, которые также окрашивал стекло в зеленый цвет.
Вазелиновое стекло (vaselineglass)
Так называли урановое стекло желтоватого цвета, напоминающее вазелин, которое появилось в конце 19 века в США. Его получали путем добавления в шихту 2% уранового красителя и добавок, чувствительных к температуре. После двойного нагрева изделия оно становилось молочно-белым по краям с плавным переходом к лимонно-желтому оттенку.
Вазелиновое стекло легло в основу линии посуды Perline: кубки, тарелки, салатницы насыщенного желтого, зеленого и коричневого цветов, выпускаемой компанией Davidson"sglass в Англии. Ввиду того, что во время холодной войны уран дефицитным и дорогим, производство посуды было свернуто. Последние модели посуды под маркой «Перлин» зарегистрированы в 1903 году. Сегодня изделия из вазелинового стекла не выпускаются и стали предметом коллекционирования.
Вазелиновое стекло из обедненного урана применялось для изготовления бижутерии в 50-х годах 20 века после того, как были сняты ограничения на использование урановых красителей. Но широко распространения производство не получило ввиду высокой стоимости оксидов урана и из-за введенных нормативов, касающихся защитной одежды для работников, защиты складских помещений и постоянного мониторинг уровня радиационного фона на предприятии.
Сегодня лишь две компании: Boyd Glass и, Fenton Art Glass занимаются выпуском ограниченных партий изделий из уранового стекла в США, в большей степени, имеющие коллекционное значение. Компании используют одну из разновидностей матового уранового стекла, получившего название - бирманское стекло или «бурмиз». Для него характерен матовый оттенок, плавно переходящий в желтый или розовый цвет.
Расцвет стекла, подкрашенного ураном
Максимальное количество изделия из уранового стекла пришлось на период с 1920 по 1940 год, когда в искусстве царило направление арт-деко. За это время было выпущено свыше 260 тонн урановых красителей, половина из которых пошло на производство различных изделий: украшений, посуды, отделочной плитки, пуговиц, предметов быта и декора.
В то время самыми крупнейшими заводами по производству изделий из уранового стекла стали английские фирмы BAGLEY и DAVIDSON. Их продукция отличалась оригинальной отделкой, достигаемой матированием плавиковой кислотой, хрустальной огранкой и травлением. Производство прекратилось с началом Второй мировой войны, поскольку все запасы урана были конфискован для военных нужд.
По окончании военных действий производство возобновилось, но было переведено на обедненный уран, содержащий меньше урана-235 и в 2-3 менее активный, чем соединения природного урана. В настоящее время опаловое стекло не выпускается, являясь коллекционной и антикварной ценностью.
Как отличить урановое стекло?
Урановое стекло можно отличить от обычного стекла по двум признакам:
Красивая желто-зеленая флуоресценция под действием ультрафиолета.
За счет высокого коэффициента преломления урановое стекло под действием ультрафиолет начинает светиться ярким желто-зеленым цветом. Но не все урансодержащие стекла обладают таким свойством. Составы с содержанием урана свыше 20% теряют способность к люминесценции и их можно определить лишь по испускаемой ими радиации.
Ионизирующее излучение.
Урановое стекло испускает ионизирующее излучение, которое можно зафиксировать обычным бытовым дозиметром. Его величина зависит от того, какой уран добавляли при изготовлении стекла - природный или обеденный, и в каком процентном соотношении. Последний содержит в два раза меньше радионуклидов урана, чем в природных соединениях, и может являться слабым источником альфа-частиц. При массовой доле урана до 6% изделия дают гамма-излучение, чуть выше естественного фона, и бета-излучение, превышающее норму в десятки раз.
Урановое стекло: опасно или нет?
Опасность стекла напрямую зависит от происхождения, состава и возраста изделия. Подробный анализ радиационного облучения урановой посуды провела Комиссия по ядерному регулированию. Существуют три пути воздействия радиации, связанной с вазелиновым стеклом:
воздействие гамма-лучей на тело, испускаемых радионуклидами урана;
воздействие бета-частиц на кожу рук;
поглощение урана, выщелоченного пищей, контактирующей со стеклом.
Несмотря на то, что посуда из уранового стекла испускает ионизирующее излечение, сравнимое с показаниями естественного радиационного фона, специалисты не рекомендуют хранить изделия из уранового стекла вместе или размещать его за стеклянными створками шкафов, которые задерживают бета-излучение.
И конечно, не использовать такую посуду в пищевых целях, так как уран способен выщелачиваться из стекла и вместе с пищей попадать в организм. Исследования, проведенные в течение суток, показали, что выщелачивание водой урана минимально, а уксусной кислотой - 30 мкг/л. Учитывая, что он токсичен и связывается белками, нарушая их функцию, и подавляет активность ферментов, в первую очередь поражаются почки.